Сам Иосиф только через месяц узнал о своем избрании в высшие органы руководства большевистской партии от специально приехавшего в Вологду Орджоникидзе и сразу же совершает побег. Он приезжает в Петербург, но через неделю – новый арест и ссылка в Нарымский край. И снова побег, возвращение в столицу, жизнь нелегала, поездки к Ленину в Прагу, посещение Вены, где встретился с Н.И. Бухариным и Л.Д. Троцким. В Вене он написал статью «Марксизм и национальный вопрос», которая вышла в свет отдельной брошюрой в 1914 году и приобрела широкую известность среди марксистов.

В начале февраля 1913 года Сталин после очередной встречи с Лениным в Кракове вернулся в Петербург, где снова был арестован и приговорен к ссылке в Туруханский край сроком на четыре года. В декабре 1916 года местными властями было принято решение о мобилизации Иосифа в армию, и по этапу он был отправлен в Красноярск на призывную комиссию, но та забраковала его по состоянию здоровья. В Красноярске И.В. Сталин узнал об отречении императора и произошедшей в России буржуазной революции, подарившей ему свободу.

И.В. Сталин сразу же воспользовался предоставленной возможностью и 12 марта 1917 года вместе с Каменевым прибыл в Петроград, где они сразу же взяли в свои руки руководство Русским бюро и газетой «Правда». В результате этого И.В. Сталин фактически стал во главе большевиков Петрограда.

3 апреля в Петроград прибыл В.И. Ленин. На апрельской конференции РСДРП(б) И.В. Сталин вновь был избран в состав ЦК как специалист по национальному вопросу. После бегства В.И. Ленина в Финляндию он фактически остался во главе партии. 7 октября В.И. Ленин вновь вернулся в Петроград, где полным ходом шла подготовка к вооруженному восстанию. Через три дня после этого И.В. Сталин был введен в состав Политбюро ЦК, а 16 октября возглавил Военно-революционный центр, который, однако, существенной роли во время октябрьского переворота не сыграл, в отличие от Военно-революционного комитета во главе с Л.Д. Троцким. Позже это стало одним из камней преткновения между этими людьми.